Ringkasan

Ringkasan

 

A. Gas Ideal

Karakteristik Gas Ideal

  • Gas terdiri dari molekul yang jumlahnya sangat banyak
  • Ukuran molekul gas sangat kecil dan jarak antar molekul sangat besar
  • Molekul bergerak lurus dan memenuhi hukum Newton
  • Tumbukan yang terjadi lenting sempurna
  • Gaya antar molekul diabaikan
  • Molekul dalam wadah sejenis/identik

 

Persamaan Gas Ideal

Dalam sebuah ruang tertutup, gas ideal memenuhi persamaan:

\(P \:.\: V = n \:.\: R \:.\: T\)

P = tekanan (atm)

V = volume (liter)

n = mol (mol)

R = 0,082

T = suhu (K)

\(P \:.\: V = n \:.\: R \:.\: T\)

P = tekanan (Pa)

V = volume (m³)

n = mol (mol)

R = 8,314

T = suhu (K)

\(P \:.\: V = N \:.\: k \:.\: T\)

P = tekanan (Pa)

V = volume (m³)

N = jumlah molekul

k = 1,38 × 10−23

T = suhu (K)

B. Hukum Boyle-Gay Lussac

Dalam sebuah ruang tertutup, gas ideal memenuhi persamaan:

 

\(\dfrac {P_1 \:.\: V_1}{T_1} = \dfrac {P_2 \:.\: V_2}{T_2}\)

 

P = tekanan

Satuan tekanan boleh apa saja, sepanjang di ruas kanan dan kiri sama.

 

V = volume

Satuan volume boleh apa saja, sepanjang di ruas kanan dan kiri sama.

 

T = suhu (K)

Satuan suhu harus dalam Kelvin.

 

Proses Isobarik

Proses isobarik merupakan proses yang dilakukan pada gas pada tekanan tetap.

Pada proses ini, berlaku hubungan:

\begin{equation*}
\begin{split}
\frac {\cancel{P_1} \:.\: V_1}{T_1} & = \frac {\cancel{P_2} \:.\: V_2}{T_2} \\\\
\frac {V_1}{T_1} & = \frac {V_2}{T_2}
\end{split}
\end{equation*}

 

Proses Isokhorik

Proses isokhorik merupakan proses yang dilakukan pada gas pada volume tetap.

Pada proses ini, berlaku hubungan:

\begin{equation*}
\begin{split}
\frac {P_1 \:.\: \cancel{V_1}}{T_1} & = \frac {P_2 \:.\: \cancel{V_2}}{T_2} \\\\
\frac {P_1}{T_1} & = \frac {P_2}{T_2}
\end{split}
\end{equation*}

 

Proses Isothermik

Proses isothermic merupakan proses yang dilakukan pada gas pada suhu tetap.

Pada proses ini, berlaku hubungan:

\begin{equation*}
\begin{split}
\frac {P_1 \:.\: V_1}{\cancel{T_1}} & = \frac {P_2 \:.\: V_2}{\cancel{T_2}} \\\\
P_1 \:.\: V_1 & = P_2 \:.\: V_2
\end{split}
\end{equation*}

C. Energi Kinetik Gas

Energi kinetik gas ideal monoatomik secara umum dapat ditentukan dengan:

 

Energi kinetik satu atom

\(E_k = f \:.\: \dfrac 12 \:.\: k \:.\: T\)

f = derajat kebebasan

k = 1,38 × 10−23

T = suhu (K)

Energi kinetik total

\(E_k = f \:.\: \dfrac 12 \:.\: N \:.\: k \:.\: T\)

f = derajat kebebasan

N = jumlah atom/molekul

k = 1,38 × 10−23

T = suhu (K)

Energi kinetik total

\(E_k = f \:.\: \dfrac 12 \:.\: n \:.\: R \:.\: T\)

f = derajat kebebasan

n = jumlah mol

R = 8,314

T = suhu (K)

 

DERAJAT KEBEBASAN (f)

Derajat kebebasan translasi

Sebuah atom/molekul dapat bergerak dalam 3 arah translasi, arah X, Y dan Z. Maka atom/molekul memiliki 3 derajat kebebasan translasi.

Rendered by QuickLaTeX.com

 

Derajat kebebasan rotasi

Sebuah molekul dapat berotasi. Untuk molekul diatomik, memiliki dua arah rotasi, sedangkan untuk molekul poliatomik non linear memiliki 3 arah rotasi. Atom tunggal tidak memiliki derajat kebebasan rotasi.

 

Rendered by QuickLaTeX.com

Rendered by QuickLaTeX.com

 

Derajat kebebasan vibrasi

Sebuah molekul dapat bervibrasi dengan mengubah jarak antar atom.

 

Rendered by QuickLaTeX.com

 

Lebih spesifik, rumus umum energi kinetik gas ideal ditentukan oleh derajat kebebasan gas tersebut.

\(E_k = f \:.\: \dfrac 12 \:.\: N \:.\: k \:.\: T\)

f = derajat kebebasan gas

 

DERAJAT KEBEBASAN GAS MONOATOMIK

Suhu Translasi Rotasi Vibrasi
Suhu normal 3
Suhu tinggi (> 1.000 K) 3

 

DERAJAT KEBEBASAN MOLEKUL LINEAR

Suhu Translasi Rotasi Vibrasi
Suhu normal 3 2
Suhu tinggi (> 1.000 K) 3 2 3N − 5

 

DERAJAT KEBEBASAN GAS MOLEKUL NON LINEAR

Suhu Translasi Rotasi Vibrasi
Suhu normal 3 3
Suhu tinggi (> 1.000 K) 3 3 3N − 6
D. Kelajuan Efektif Dan Kelajuan Rata-rata

Kelajuan Efektif (vrms)

Kelajuan efektif gas ideal yang terdiri dari N atom/molekul didefinisikan sebagai:

 

\(v_{\text{rms}} = \sqrt {\dfrac {v_1^2 + v_2^2 + v_3^2 + \dotso}{N}}\)

 

Nilai kelajuan efektif partikel (atom/molekul) tergantung dari suhu gas tersebut.

 

Kelajuan Efektif Gas

\(v = \sqrt{\dfrac {3 \:.\: R \:.\: T}{M}}\)

R = 8,314

T = suhu (K)

M = massa molekul relatif

Kelajuan Efektif Gas

\(v = \sqrt{\dfrac {3 \:.\: k \:.\: T}{m}}\)

k = 1,38 × 10−23

T = suhu (K)

m = massa 1 atom/molekul (kg)

Kelajuan Efektif Gas (Rumus turunan)

\(v = \sqrt{\dfrac {3 \:.\: P}{\rho}}\)

P = tekanan (Pa)

ρ = massa jenis gas (kg/m³)

 

 

Kelajuan Rata-rata (\(\bar v \))

Kelajuan rata-rata gas ideal yang terdiri dari N atom/molekul didefinisikan sebagai:

 

\( \bar v = \dfrac {v_1 + v_2 + v_3 + \dotso}{N}\)


Kembali Ke Bab Utama